Gli antenati cacciatori-raccoglitori possono essere il motivo per cui il nostro cervello ha bisogno di esercizio fisico

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Fonte: VLADGRIN / Shutterstock

Nell'ultimo decennio, i neuroscienziati hanno identificato che l'attività fisica stimola sia la neurogenesi (la nascita di nuovi neuroni), sia l'ottimizzazione della connettività funzionale all'interno del cervello umano attraverso la neuroplasticità . Tuttavia, esattamente perché il regolare esercizio aerobico produce così tanti benefici neuroprotettivi – ed è il modo singolare più efficace per aumentare il volume del cervello della materia grigia e migliorare l'integrità delle linee di comunicazione della materia bianca del cervello – è rimasto un mistero.

Ma ci sono alcune notizie eccitanti: un'ipotesi multidisciplinare rivoluzionaria postula che i nostri antenati cacciatori-raccoglitori possano aver inavvertitamente cablato il nostro cervello per prosperare con l'esercizio fisico regolare. Il documento del giugno 2017, "Capacità adattativa: un modello evolutivo di neuroscienza che collega esercizio, cognizione e salute del cervello" è stato recentemente pubblicato online prima della pubblicazione sulla rivista Trends in Neuroscience.

Questo studio è stato scritto da due ricercatori dell'Università antropologa dell'Arizona David Raichlen e dalla psicologa UA Gene Alexander, che gestiscono un programma di ricerca in corso sull'esercizio e sul cervello. La loro radicale nuova ipotesi evolutiva di neuroscienza è chiamata "modello di capacità adattativa" (ACM). Gli autori scrivono: "Da una prospettiva evolutiva delle neuroscienze, l'attività fisica sottolinea la funzione cerebrale a causa del contesto di foraggiamento cognitivo in cui i nostri antenati si impegnano in attività fisica aerobica."

A dicembre 2016, ho riportato su precedenti scoperte di Raichlen e Alexander in un post sul blog di Psicologia e Toda , "I cervelli dei corridori possono sviluppare una maggiore connettività". Questo post è stato ispirato dalla scoperta di una migliore connettività cerebrale in modi simili alla pratica di compiti complessi come suonare uno strumento musicale.

In tutto il consiglio, i ricercatori UA hanno scoperto che i corridori hanno mostrato una maggiore connettività funzionale tra varie regioni del cervello e la corteccia prefrontale (PFC). Hanno anche scoperto che la corsa di resistenza sembrava coinvolgere più azioni cognitive, tra cui il multitasking, la pianificazione, l'inibizione, il monitoraggio e la commutazione attenta. Ma Raichlen e Alexander non avevano un paradigma di pensiero per spiegare perché questo stava accadendo, il che li portò ad esplorare una spiegazione evolutiva basata sulle neuroscienze per questo fenomeno.

Nel loro ultimo studio, i ricercatori del cervello esercizio UA si sono proposti di rispondere a due domande fondamentali: in primo luogo, quali sono i meccanismi prossimali e finali alla base dell'atrofia cerebrale legata all'età. Secondo, in che modo i cambiamenti dello stile di vita influenzano la traiettoria dell'invecchiamento sano e patologico? Dal punto di vista della salute pubblica, queste domande sono state motivate dal fatto che l'epidemia di sedentarismo (troppo seduta) potrebbe causare l'atrofia del cervello delle persone e contribuire a un declino cognitivo prevenibile.

Il nuovo modello di neuroscienza evolutiva di Raichlen e Alexander si basa sull'idea che circa 2 milioni di anni fa gli esseri umani passarono da un'esistenza relativamente sedentaria simile all'apostolo (che non prevedeva la caccia di prede per lunghe distanze) a uno stile di vita basato su cacciatori-raccoglitori più aerobico. Inoltre, abbiamo iniziato a impegnarci in compiti di foraggiamento molto più complessi che richiedevano più capacità cognitive e resistenza cardiorespiratoria.

Raichlen, che è professore associato nella UA School of Anthropology, ha descritto il suo processo mentale in una dichiarazione: "È molto strano pensare che spostare il tuo corpo dovrebbe influenzare il tuo cervello in questo modo – quell'esercizio dovrebbe avere un impatto benefico sulla struttura del cervello e funzione, ma se inizi a pensarci da una prospettiva evolutiva, puoi iniziare a mettere insieme i motivi per cui quel sistema risponde in modo adattivo alle sfide e allo stress dell'esercizio. "

Gene Alexander, un professore UA di psicologia, psichiatria, neuroscienze e scienze fisiologiche, ha aggiunto:

"La nostra storia evolutiva suggerisce che siamo, fondamentalmente, atleti di resistenza impegnati cognitivamente e che se non rimaniamo attivi avremo questa perdita di capacità in risposta a ciò. Quindi potrebbe esserci davvero una discrepanza tra il nostro stile di vita relativamente sedentario di oggi e il modo in cui ci siamo evoluti.

Quello che stiamo proponendo è, se non sei sufficientemente impegnato in questo tipo di attività aerobica cognitivamente stimolante, allora questo potrebbe essere responsabile di ciò che spesso vediamo come un invecchiamento cerebrale sano, in cui le persone iniziano a mostrare alcune diminuite capacità cognitive. Quindi il naturale processo di invecchiamento potrebbe davvero essere parte di una capacità ridotta in risposta al non essere abbastanza coinvolti. "

Secondo Raichlen, che è sia un esperto corridore che un esperto in corsa: "I nostri sistemi di organi si adattano agli stress che subiscono. Ad esempio, se ti dedichi all'esercizio fisico, il tuo sistema cardiovascolare deve adattarsi per espandere la capacità, sia attraverso l'allargamento del cuore o l'aumento della vascolarizzazione, che richiede energia. Quindi, se non ti stai sfidando in questo modo – se non stai facendo esercizio aerobico – per risparmiare energia, il tuo corpo riduce semplicemente quella capacità. "( " La capacità ridotta "si riferisce all'impatto dannoso del sedentarismo su vari sistemi di organi in tutto il corpo quando qualcuno non si esercita regolarmente ) .

Brian Wood, used with permission
Gli Hadza, nel centro-nord della Tanzania, sono tra gli ultimi cacciatori-raccoglitori sulla Terra.
Fonte: Brian Wood, usato con permesso

Stamattina, quando ho letto la nuova teoria dell'ACM sulle neuroscienze evolutive, mi è stato subito ricordato lo studio di Raichlen del 2016 con l'antropologo Brian Wood della Yale University e Herman Pontzer dell'Hunter College, "Modelli di attività fisica e biomarcatori del rischio di malattie cardiovascolari in Hunter-Gatherers “.

Questo studio ha esaminato le abitudini quotidiane di esercizio di una delle ultime società di cacciatori-raccoglitori sul pianeta – l'Hadza dell'Africa orientale – e ha identificato una forte correlazione tra attività fisica moderata-vigorosa (MVPA) e un minor rischio di malattie cardiovascolari . Da una prospettiva evolutiva, queste scoperte combaciano con l'ultima teoria sui benefici cerebrali del regolare esercizio aerobico.

Alexander e Raichlen sperano che il loro nuovo modello di "capacità adattativa" ispirerà ricerche più avanzate sull'interazione tra evoluzione, esercizio e cervello. Avere una migliore comprensione della connessione esercizio-cervello potrebbe aiutare gli esperti a sviluppare interventi più mirati ed efficaci per il declino cognitivo correlato all'età e le malattie neurodegenerative come l'Alzheimer. Esiste anche la possibilità che il nuovo modello ACM possa facilitare l'individuazione della dose prescrittiva ideale di intensità aerobica e della durata dell'esercizio necessaria per ottimizzare la struttura cerebrale e le funzioni cognitive nel corso della vita umana.

"Questa prospettiva di neuroscienza evolutiva è qualcosa che generalmente manca nel campo", ha concluso Alexander. "E pensiamo che questo possa essere utile per far avanzare la ricerca e aiutare a sviluppare alcune nuove ipotesi specifiche e modi per identificare interventi più universalmente efficaci che potrebbero essere utili a tutti." Sono d'accordo.